DE3147939A1 - Form und verfahren zum herstellen von speichenraedern - Google Patents

Form und verfahren zum herstellen von speichenraedern

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ramps
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Harold J. 48075 Southfield Mich. Reikowski
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Kelsey Hayes Co
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Description

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if
Be schre ibunq;
Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Herstellen von Speichenrädern und dergleichen aus bindemittelverstärkten parallelen Fasern, insbesondere zum Herstellen von Lenkrädern für Kraftfahrzeuge und dergleichen.
in Es ist bekannt, Lenkräder mit herkömmlichen Faserwicke lmethoden herzustellen. Hierbei hat sich gezeigt, daß selbst dann, wenn das Wickelmuster vollständig zufälliger Natur ist, die Fasern beim Wickeln zu Gruppen gezogen bzw. getrennt werden und diese Gruppe pen sind, falls überhaupt, lediglich durch große unversteifte Bereiche aus Bindemittel untereinander verbunden. Nach Wissen der Anmelderin hat es bisher keine praktische Möglichkeit gegeben, für eine Querversteifung in mit Faserwicklung arbeitenden Formen 2Q zum Herstellen solcher komplizierten Formen zu sorgen. Ferner ist es schwierig, die parallelen Fasern mit den Metallnaben haftend zu verbinden, und eine weitere Schwierigkeit besteht darin, eine Fasertrennung in den Speichen zu verhindern. Einer der Bereiche, in denen die größten Schwierigkeiten auftreten, ist die Stelle, an denen die Speichen mit dem Außenring des Speichenrades verbunden sind. Wenn die Fasern der Speiche entlang nach unten sowie um den Außenring herum gezogen werden, werden sie aus einer zufälligen Verbindung mit den vorher in entgegengesetzter Richtung gewickelten Fasern gezogen, so daß die im Uhrzeigersinn gewickelten Fasern von den entgegen dem Uhrzeigersinn gewickelten Fasern zu verschiedenen Gruppen getrennt werden, die lediglich durch Bindemittel untereinander verbunden sind. Überdies können Luftblasen in das Bindemittel eingesaugt werden, wenn die
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Fasern zu qetrennten Gruppen auseinandergezogen werdenf so daß zwischen den beiden Gruppen nur ein durch Luft geschwächtes Bindemittel übrig bleibt. Ein weiteres Problem besteht darin, daß Versteifungsmaterial, das in die vorbekannten Formen eingesetzt wird, aus ihrer Lage herausgezogen wird durch Strangmaterial, das während des Faserwickelvorgangs in Stellung gezogen wird.
Durch die Erfindung sollen diese Nachteile vermieden werden. Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Ansprüchen hervor.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen von fasergewickelten Rädern angegeben, bei dem sich eine besser Positionierung der Faserwicklungen relativ zueinander ergibt und bei dem das Problem der im Bindemittel mitgenommenen Luft überwunden ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Lage der Fasern geändert, nachdem sie gewickelt wurden, ohne daß die Fasern merklich entlastet werden und ohne daß die Festigkeit des Endproduktes reduziert wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zuerst das Verstärkungsmaterial in eine Form eingesetzt, und die Faserwicklung erfolgt anschließend, ohne daß das Verstärkungsmaterial aus seiner Position gezogen wird; gleichzeitig werden die Fasern gleichförmig in der
Form verteilt.
Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug-Lenkrad- ^° gerippe in einem Zustand, in dem der Schutz
überzug noch nicht aufgegossen ist;
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Fig. 2 eine Seitenansicht des in Pig. 1 gezeigten Lenkradgerippes;
Fig. 3 eine schräge Ansicht eines Versteifungskissens, das bei dem Lenkradgerippe nach Fig. 1 verwen- · . det wird;
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Metallnabe, um die die
Fasern gewickelt werden;
Fig. 5 eine Seitenansicht der in Fig» 4 gezeiaten Nabe; Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Seitenansicht,in der jedoch die Fasern gerade gewickelt werden?
Fig. 7 eine Ansicht von unten auf die Nabe nach Fig.6-, die von der Nabe fortlaufend fasergewickelte Speichen zeiat;
Fig. 8 eine Explosionsdarstellung einer Form, die zur Herstellung des Lenkradgerippes nach den
Fig. 1 und 2 verwendet wird;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Druckbandes, das in Verbindung mit der in Fig. 8 gezeigten Form verwendet wird;
Fig.10 eine perspektivische Darstellung der Teile nach
den Fig. 8 und 9 im zusammengebauten Zustand; Fig.11 eine fragmentarische Querschnittansicht ungefähr
entlang der Linie 11-11 in Fig. 10;
Fig.12 eine Draufsicht auf die fertiggestellte Form nach Fig. 10;
Fig.13 eine fragmentarische Schnittansicht ungefähr entlang der Linie 13-13 in Fig= 12.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des Herstellungs-Verfahrens zum Herstellen fasergewickelter Speichenräder werden faserquerverstärkte Versteifungskissen in die Form an kritischen Stellen eingesetzt, ehe die Faserwicklung stattfindet. Damit die Versteifungskissen durch den Wickelvorgang nicht aus ihrer Lage gezogen werden, muß die Form speziell aufgebaut sein, derart, daß die Fasern berührunasfrei zu den Versteifungskissen in die Form eingebracht werden. Eine der
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kritischen Stellen, an denen die Anmelderin Versteifungskissen verwenden möchte, ist die Verbindungsstelle zwischen Speichen und Außenring- Die Form ist so aufgebaut, daß der den Außenring bildende Hohlraum ungefähr C-förmig ausgebildet und mit einem schmalen Zugangskanal versehen ist, der zum Umfang der Form führt, und es liegen Abschnitte des C-förmigen Hohlraumes oberhalb und unterhalb des Zugangskanales. Die Versteifungskissen werden in den Abschnitt des C-förmigen Hohlraums unterhalb des schmalen Zugangskanales gelegt, so daß die Wicklungen die Versteifungskissen nicht berühren, wenn die Wicklungen in den Hohlraum eintreten. Bei einem solchen C-förmigen Hohlraum tritt die Schwierigkeit auf, daß die Wicklungen sich in der Mitte des C-förmigen Hohlraumes aufbauen und den oberen und unteren Abschnitt des Hohlraumes nicht ausfüllen. Diese Schwierigkeit wird beim Anmeldungsgegenstand dadurch überwunden, daß keilförmige Tei3e in den Zugangskanal eingedrückt werden, um das gewickelte Material in entgegengesetzten seitlichen Richtungen zu verdrängen und damit den oberen und unteren Abschnitt des C-förmigen Hohlraumes auszufüllen.
Ein Vorteil der Faserwicklung besteht darin, daß sich eine dichte Packuna der parallelen Fasern ergibt und daß jede Faser gespannt ist, derart, daß sie unmittelbar ihren Anteil der Last ohne Verlustbiegungen aufnimmt, wenn die Last aufgebracht wird. Es galt bisher als tabu, einen deformierenden Druck auf ein fasergewickeltes Material vor dem Aushärten in einer die Fasern entlastenden Richtung aufzubringen. Von der Anmelderin wurde jedoch festgestellt, daß die Wicklungen des Außenringes ohne eine Entlastung der Fasern seitlich bewegt werden können, und zwar in einem Ausmaß, bei dem sich die Festigkeit des Außenringes verringert. Um diese seitliche Bewegung herbeizuführen, wird beim Wickeln ein geringer Überschuß an Kunstharz verwendet. Das überschüssige Kunstharz erleichtert nicht nur das Verschieben der Wicklungen dadurch,
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daß es ein seitliches "Schwimmen" erlaubt, sondern es bietet auch die Möglichkeit, daß Luftblasen enthaltendes Kunstharz aus den Zwischenräumen zwischen den Fasern verdrängt wird, übrig bleiben daher besser konsolidierte Wicklungen mit einem wesentlich festeren Kunstharz zwischen den Wicklungen, und somit ein festeres Produkt. Das gleiche geschieht in den Speichen und in der Nabe des Lenkrades.
Diese grundsätzlichen Erwägungen sowie weitere Einzelheiten werden deutlicher werden, wenn nun ein Verfahren und eine Form zum Herstellen des in den Fig. 1 bis 7 gezeigten Lenkradgerippes S eines Kraftfahrzeuges erläutert werden.
Das Lenkradgerippe S weist eine aus Metall bestehende Nabe 10 mit einer mit Keilnuten versehenen Axialbohrung zur Aufnahme einer Lenkwelle (nicht gezeigt) auf. Die Nabe 10 ist mit einem oberen und unteren Flansch versehen, die die Faserwicklungen um die Nabe herum begrenzen. Der Abschnitt der Nabe zwischen den Flanschen hat einen unrunden Querschnitt 18 zur besseren Drehmomentübertragung auf die Nabe. Kunstharzimprägnierte Fasern werden um d-ie Nabe gewickelt und dann zur Herstellung von Speichen 20, 22, 24 und 26 an vier Stellen tangential nach außen gezogen. Die Speichen laufen schräg nach oben zu einem kreisförmigen Außenring 28, wo ungefähr die Hälfte der Fasern einer Speiche sich im Uhrzeigersinn in den Außenring hineindrehen, während die andere Hälfte entgegen dem Uhrzeigersinn in den Außenring hineingedreht werden. Es besteht die Tendenz, daß sich zwischen diesen Gruppen ein Hohlraum entwickelt, so daß die Verbindungsstelle einer Speiche mit dem Außenring eine ausgeprägte Y-förmige Konfiguration besitzt. Um diese Y-förmige Verbindungsstelle ° zwischen einer Speiche und dem Außenring zu verstärken, wird ein T-förmiges Versteifungskissen 36 eingesetzt, das vorzugsweise aus sich seitlich erstreckenden, parallelen, zusammengenähten Fasern besteht. Der Quersteg des Ver-
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steifungskissens erstreckt sich entlang des Außenringes, und der Längssteg des Versteifungskissens erstreckt sich entlang der Speiche.
Die Form zum Herstellen des gerade beschriebenen Lenkradgerippes S weist einen Untersatz 32 mit einem Gewindebolzen 34 auf, der vom Untersatz nach oben ragt und zur Aufnahme der Nabe 10 dient. Ein Ring 36 ist mit Abstand konzentrisch um den Gewindebolzen 34 gegenüber der Unter» seite des Untersatzes 32 angeordnet. Rampen 38, 40, 42 und 44 verbunden den Ring 36 mit dem Untersatz 32 an den Stellen, an denen die Speichen herzustellen sind. Zwei vertikale, beabstandete Platten 46 und 48 sind auf gegenüberliegenden Seiten jeder Rampe angeordnet und halten somit die Faserwicklungen in einer Speiche zusammen. Eine Formnut 50 zum Herstellen des Außenringes 28 des Speichenrades ist in dem oberen Umfangsrand des Ringes 36 gebildet. Die vertikalen Platten 46 und 48, die die Seitenwände für die Speichen bilden, hören vor der Forinnut 50 auf.
Es sind vier segmentförmige Deckplatten 52, 54, 56 und 68 zum Abdecken der Forinnut 50 vorgesehen, ausgenommen direkt gegenüber den Rampen, die die Speichen bilden. Die segmentförmige Deckplatte 52 beispielsweise ist am einen Ende um die vertikale Platte 46 der Rampe 38 herum ausgespart, und ihr anderes Ende ist um die Platte 48 der Rampe 40 herum ausgespart. Sechs Bolzen 60 (zwei für die Deckplatte 52) sind zur Aufnahme von Spannmuttern vorgesehen, die auf die Bolzen geschraubt werden, um die segmentförmigen Deckplatten zu halten. Die Deckplatten 54, 56 und 58 sind an den Enden entsprechend ausgespart und in der gleichen Weise festgespannt. Die Unterseite der Deckplatten 52, 54, 56 und 58 ist mit einer Formnut 62 versehen, deren Konfiguration auf die der Forinnut 50 abgestimmt ist, so daß der gemeinsame Hohlraum ungefähr C-förmig ist, wobei ein mit dem Umfang der Form in Verbindung stehender schmaler Zugangskanal 64 freigelassen ist. Der Zugangskanal 64 besitzt eine Tiefe, die ungefähr ein Drittel des C-
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-VS-förmigen Hohlraumes beträgt.
Die soweit beschriebene Form wird für die Faserwicklung in der Weise bereit gemacht, daß eine Nabe 10 mit ihrem großen Flansch 14 nach unten auf die Oberseite des Untersatzes 32 gesetzt wird. Eine Niederhalteplatte 66 wird über den Gewindebolzen 34 geschoben und nach unten gegen den Flansch 16 der Nabe mittels einer Mutter 68 festgezogen. Zwischen der Niederhalteplatte 66 und den inneren Enden der vertikalen Platten 46 und 48 ist ein genügender Zwischenraum vorhanden, so daß ein zur Faserwicklung dienender Finger F (Fig. 6), der einen kunstharzbeschichteten Strang trägt, dazwischenpaßt. Kunstharzimprägnierte T-förmige Versteifungskissen 30 werden in die Formnut
IB unterhalb des Zugangskanals 64 eingesetzt, derart, daß der Längssteg des Versteifungskissens eine Rampe hinaufläuft. Der Finger F läuft um den Raum zwischen der Niederhalteplatte 66 und den vertikalen Platten herum und umhüllt hierbei die Nabe 10, und er wandert dann nach unten zwischen die Platten 46 und 48 einer der Rampen weiter.
Der Finger F bewegt sich nach oben zwischen die Ränder der angrenzenden, segmentförmicien Deckplatten, dann nach unten, so daß er über dem Zugangskanal 64 liegt? und er wandert dann um den Zugangskanal 64 entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn zu einer anderen Rampe weiter. Der Finger läuft dann die Rampe hinauf um die Nabe herum, eine andere Rampe hinunter und Sen Zugangskanal 64 herum, entsprechend einem Programm, das so ausgelegt ist, daß sich eine gleichförmige Dicke des Materials im C-förmigen Hohlraum und den Rampen ergibt. Die durch den schmalen Zugangskanal 64 zugeführten Wicklungen bilden sich somit im Kanal auf, ohne den C-förmigen Hohlraum auszufüllen.
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-Κι Nachdem das richtige Volumen an Wicklungen überall abgelegt worden ist, wird ein zur Kompression dienender Armstern 70 auf die Form gesetzt und in Abwärtsrichtung festgespannt, bis seine Anlageflachen an den Oberseiten der Platten 46 und 48 anliegen. Der Armstern 70 besitzt vier Arme 72, 74, 76 und 78, die an ihren inneren Enden durch einen Ring 80 (Fig.13) verbunden sind, der zwischen die Niederhalteplatte 66 und die inneren Enden der vertikalen Platten 46, 48 paßt. Die Unterseiten der Arme 72 - 78 des Armsternes haben alle eine verringerte Dicke, damit ihre Unterseite nach unten zwischen die Platten 46 und 48 ragen und das Material auf den Rampen zusammendrücken können - was natürlich zur Bildung der Speichen des herzustellenden Rades dient. Aufgrund der verringerten Dicke ergeben sich zwei Schultern 82, die an den Oberseiten der vertikalen Platten 4 6 und 48 entlang jeder Rampe anliegen und hierdurch die Kompression des Materials auf jeder Rampe begrenzen. Um den Armstern 70 festzuspannen, sind zwei Muttern 84 vorgesehen. Wie am besten aus Fig. 8 hervorgeht, sind die größeren Enden des Armsternes so ausgebildet, daß sie sich über die Formnut 50 zwischen den Deckplatten 52 - 58 erstrecken, und seine Unterseite hat eine Kontur, die der Formnut 62 in den Deckplatten entspricht.
Die Form wird durch ein Kompressionsband 90 (Fig. 9-13) vervollständigt, das um den Umfang der Form gespannt wird. Das Kompressionsband 90 besteht aus zwei Hälften, die mittels eines am einen Ende vorgesehenen Gelenkes 9 2 gelenkig miteinander verbunden sind und die an ihrem anderen Ende durch ein Hebelgestänge 94 festgespannt werden. Die radial innere Fläche jeder Hälfte ist mit einem abgerundeten Vorsprung 96 versehen, der in den Zugangskanal 94 hineinpaßt und keilartig die angrenzend am Zugangskanal-64 verbleibenden Faserwicklungen seitlich nach oben und unten verdrängt und somit die Formnut 50 im Ring 36 sowie die Formnut 62 in den segmentförmigen Deckplatten 52-58 füllt.
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Kraftfahrzeug-Lenkradgerippe, dio in der oben beschriebenen Weise hergestellt wurden, wurden Ermüdungsversuchen unterzogen, und zwar mittels einer Vorrichtung, die dem Lenkradgerippe drei Beweguncrsarade verleiht. Die untersuchten Lenkradgerippe wurden sämtlich unter Verwendung einer vorgegebenen Zusammensetzung von in Polyester getauchtem Strangmaterial hergestellt, und sie wurden in der Form entsprechend einem vorgegebenen Bewegungsmuster fasergewickelt. Die Lenkradgerippe wurden in der Weise untersucht, daß die Naben 10 in der in ^ig. 1 gezeigten Stellung festgespannt wurden. Eine prüfvorrichtung wurde an der Oberseite des Außenringes (in Fig. 1) in der Mitte zwischen den Speichen 20 und 22 festaespannt, und Kräfte in drei aufeinander senkrechtstehenden Achsen wurden auf die prüfvorrichtung ausgeübt. Dies wurde durch drei doppelt wirkende Luftzylinder erreicht, von denen der erste mit einer Kraft von 240 N (Newton) nach oben und mit einer Kraft von 182 N nach unten zog, von denen die zweite radial in Richtung auf die Mitte mit einer Kraft von 280 N und weg von der Mitte mit einer Kraft von 26 3 N zog, und von denen die dritte tangential nach rechts mit einer Kraft von 34 3 N und nach links mit einer Kraft von 325 zog. Die Zylinder wurden mit einem Zyklus von 100 mal pro Minute betätigt.
Früher wurden Lenkradgerippe hergestellt, bei denen ein Zugang 6 4 sich über die volle Tiefe der Außenring-Formnut erstreckte, wobei ebene segmentförmige Deckplatten ohne Formnut 62 verwendet wurden. Es wurden weder ein Armstern 70, sondern ein Kompressionsband 90 eingesetzt, und auch Versteifungskissen 30 wurden nicht verwendet, da sie nur durch einen getrennten Vorgang nach Beendigung des Wicklungsvorganges hätten eingesetzt werden können. Solche früheren Lenkradgerippe versagten ungefähr nach 10 000 Zyklen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte Lenkradgerippe, bei denen ein Armstern 70 und ein Kompressionsband 90, nicht jedoch Versteifungskissen 30 verwendet wurden, hielten mindestens ungefähr 40 000 Zyklen aus. Erfindungsgemäß hergestellte Lenkradgerippe, bei denen auch noch Versteifungskissen 30 eingesetzt wurden, hielten mindestens 500 000 Zyklen aus. Die Kraftfahrzeugindustrie verlangt Lenkräder, die mindestens 50 000 Zyklen aushalten Zum ersten Mal gelang es somit, ein fasergewickeltes Lenkrad herzustellen, das die geforderten Kriterien erfüllt, was zeigt, daß gemäß dieser neuen Technologie hergestellte Lenkräder mit sämtlichen Stahllenkrädern konkurrieren können. Vor der vorliegenden Entwicklung haben einige Unternehmen ihre Programme zum Entwickeln von fasergewickelten Lenkrädern aufgegeben.
Durch die vorliegende Erfindung ist es somit gelungen, ein neues Verfahren zum Herstellen von Speichenrädern aus parallelen Fasern anzugeben. Bisher war es nicht möglich, solche Produkte unter Verwendung herkömmlicher Methoden herzustellen. Der in der Anmeldung vorgeschlagene Gedanke, eine Anfangsschicht aus Faserwicklungen herzustellen und dann zur Erzielung einer Endlage die Faserwicklungen zu verschieben, ist ein bedeutender Fortschritt in der Technik. Im Stand der Technik gab es in dieser Hinsicht Vorurteile.

Claims (10)

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    Patentansprüche
    Form zum Herstellen von Speichenrädern aus parallelfaserverstärkten Bindern, gekennzeichnet durch einen zentralen Untersatz (32) mit einer Oberseite zum Abstützen einer Nabe (10).einem Außenring (36), der den Untersatz (32) mit Abstand umgibt, mindestens zwei Rampen (38 - 44), die die Oberseite des Untersatzes
    (32) mit dem Außenring (3β) verbinden, eine in der Oberseite des Außenringes gebildete Formnut (50), zu der sich die Rampen (38 - 44) erstrecken, zwei vertikale Führungsplatten (46, 48) für jede Rampe v die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der betreffenden Rampe liegen, eine segmentformige Deckplatte (52 - 58) für einen Abschnitt der Formnut (50) im Außenring (36) zwischen den Rampen, wobei die Deckplatte (52 - 58) an ihrer Unterseite mit einer Formnut (62) versehen ist, die über der Formnut (50) im Außenring (36) liegt, wobei ferner ein Zwischenraum zwischen dem Außenring (36) und der Deckplatte (52 - 58) vorgesehen ist, der von den Formnuten (50, 62) zum Außenumfang des Außenringes führt und somit einen ringförmigen Zugangskanal (64) zu den Formnuten (50, 62) des Außenringes
    (36) und der Deckplatte (52 - 58) bildet, und wobei ferner die Breite des Zugangskanales (64) ein Bruchteil der gemeinsamen Tiefe der Formnuten (50, 62) beträgt, ein zusammenziehbares Band (90) , das sich außerhalb des Zugangskanales (64) um den Außenring
    (36) herum erstreckt und das einen radial nach innen vorstehenden, ringförmigen Vorsprung (96) aufweist, der in den Zugangskanal (64) paßt, um Material nach oben in die Formnut der Deckplatte und nach unten in die Formnut des Außenringes zu pressen und Anschläge
    ®5 zur Begrenzung der radial nach innen gerichteten Bewegung des ringförmigen Vorsprungs in den Zugangskanal und somit zur Begrenzung der Verdrängung des
    -4-
    -Α Ι Materials in die Formnuten.
  2. 2. Form nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Rampenabdeckung, bestehend aus zwei Rampen-Deckplatten (72 - 78) zum Abdecken entsprechender Rampen (38, 44), eine Brücke zum Zusammenhalten der Rampen-Deckplatten, wobei die Unterseiten entsprechender Rampen-Deckplatten sich nach unten unter Einpassung zwischen entsprechende Paare der vertikalen Führungsplatten (46, 48) auf den Rampen (38 - 44) erstrecken, und Anschläge (82) zum Begrenzen der Abwärtsbewegung der Rampen-Deckplatten.
  3. 3. Form nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampen-Deckplatten mit radial äußeren Bodenflachen mit einer Kontur versehen sind, die der der Formnut der segmentförmigen Deckplatte entspricht.
  4. 4. Form nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine ringförmige Niederhalteplatte (66) für eine Nabe (10) auf dem Untersatz (32), die mit einem zur Aufnahme der Oberseite der Nabe ausgenommene Unterseite versehen ist und die sich radial außerhalb der Nabe erstreckt, um Fasern und Bindemittel, die sich in dem Raum radial außerhalb der Nabe ansammeln, zusammenzuhalten.
  5. 5. Form nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke für die Rampenabdeckung einen gekrümmten Abschnitt (80) aufweist, der sich nach unten zwischen
    "^ der Niederhalteplatte (66) und den Rampen-Deckplatten erstreckt.
  6. 6. Verfahren zum Herstelleheines Speichenrades aus mit parallel gerichteten Fasern verstärkten Materialien, insbesondere unter Verwendung einer Form nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Form mit einem zentralen Untersatz bereitgestellt
    -JS-
    '"..'■' .--::" "C J. 3H7939
    wird, um den sich ein Außenring erstreckt, der an seine Oberseite angrenzend am Umfang einer Formnut sowie mindestens zwei die Formnut mit dem zentralen Untersatz verbindende Rampen aufweist, daß eine segmentförmige Deckplatte mit einer Formnut an seiner Unterseite über die Formnut des Außenringes gesetzt wird, derart, daß zwischen dem Außenring und der Deckplatte ein Zugangskanal freibleibt, der mit dem Umfang des Außenringes und der Deckplatte in Verbindung steht, daß auf den zentralen Untersatz eine Nabe mit parallelen oberen und· unteren Flanschen gesetzt wird* daß mit einem Bindemittel imprägnierte parallele Fasern in den Zugangskanal und entlang der Rampen nach oben sowie zwischen die Flansche der Nabe gewickelt werden, bis sich parallele Fasern und Bindemittel in den Formnuten bis zum Zugangskanal aufbauen, und daß ein keilförmiges Teil in den Zugangskanal gezwängt wird, um die parallelen Fasern seitlich zu bewegen, damit die Formnuten im Außenring und in der zugehörigen Deckplatte gefüllt werden, und daß anschließend das Bindemittel gehärtet wird,
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hineinzwängen des keilartigen Teils in der Weise durchgeführt wird, daß Segmente eines Ringes in den Zugangskanal hineingezwängt und dort festgespannt werden, während das Bindemittel aushärtet.
  8. 8, Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet^ daß 3Q die parallelen Fasern und das Bindemittel, das den oberen Flansch der Nabe umgibt, nach unten gegen den zentralen Untersatz vor dem Aushärtungsschritt gedrückt werden.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aushärtungsschrxtt die Materialien auf den Rampen nach unten gedrückt werden, um parallele Fasern
    *■-" --:-- --■ -:'- 3U7939
    auf der Rampe seitlich in eine seitliche Anlage aneinander überbrückendes Bindemittel hineinbewegt wird, und daß dann überschüssiges Bindemittel und Luft entfernt werden.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 — 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Bindemittel benetztes Versteifungskissen in denjenigen Abschnitt der Formnut im Außenring eingesetzt wird, der unterhalb des Zugangskanales und gegenüber den Rampen liegt, ehe die bindemittelimprägnierten Fasern durch den Zugangskanal gezogen werden.
    —7—
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19527197A1 (de) * 1995-07-26 1997-01-30 Henrik Schaefer Werkstück aus Faserverbundmaterial

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4635500A (en) * 1982-12-10 1987-01-13 Shell Oil Company Epoxy steering wheel
JPS6012306A (ja) * 1983-06-30 1985-01-22 Hashimoto Forming Co Ltd ホイ−ルカバ−の成形型
US4595450A (en) * 1983-10-24 1986-06-17 D.A.B. Industries, Inc. Apparatus for making a brake-band
JPS60105565U (ja) * 1983-12-25 1985-07-18 トヨタ自動車株式会社 ステアリングホイ−ル
US4569713A (en) * 1984-05-29 1986-02-11 Kelsey-Hayes Company Apparatus for making fiber reinforced armatures
JPS615925A (ja) * 1984-06-19 1986-01-11 Toyota Motor Corp 繊維強化樹脂構造体の接合方法
JPS6116170A (ja) * 1984-06-29 1986-01-24 Toyota Motor Corp 分岐部を有する繊維強化樹脂構造体
DE3574114D1 (en) * 1984-08-31 1989-12-14 Toyota Motor Co Ltd A method for production of fiber reinforced plastic structure
EP0177687B1 (de) * 1984-09-03 1988-12-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Verfahren zum Herstellen eines Strukturkörpers aus faserverstärktem Kunststoff
JPS6164581A (ja) * 1984-09-06 1986-04-02 Toyota Motor Corp 繊維強化樹脂製ステアリングホイ−ル
US4788759A (en) * 1985-03-18 1988-12-06 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method and apparatus for manufacturing steering wheel
JPS62123480U (de) * 1986-01-30 1987-08-05
US4821598A (en) * 1986-11-05 1989-04-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering wheel core material
FR2613997B1 (fr) * 1987-04-17 1991-05-31 Peugeot Aciers Et Outillage Volant de direction notamment de vehicule automobile
FR2620996B1 (fr) * 1987-09-25 1990-01-26 Peugeot Aciers Et Outillage Volant allege de direction notamment pour vehicule automobile obtenu a partir de matieres synthetiques renforcees estampables et procede pour sa fabrication
US4857124A (en) * 1987-12-14 1989-08-15 Plas/Steel Products, Inc. Fiber-reinforced plastic strut connecting link
JPH0712210Y2 (ja) * 1988-08-22 1995-03-22 豊田合成株式会社 皮巻きステアリングホイール
DE3939358A1 (de) * 1989-03-28 1990-10-04 Hms Antriebssysteme Gmbh Verfahren zur herstellung eines radkoerpers
IT1237600B (it) * 1989-10-05 1993-06-08 Gallino Componenti Plastici Procedimento per la fabbricazione mediante stampaggio di materia plastica di un volante di autoveicolo avente l'aspetto di un volante di legno e volante ottenuto tramite il suddetto procedimento.
CA2136190C (en) * 1992-09-14 1998-08-04 John Kenton Britten Structural and other components, method of manufacture
JP3118528B2 (ja) * 1996-01-26 2000-12-18 東邦レーヨン株式会社 ステアリングホイールおよびその製造方法
DE29901404U1 (de) 1999-01-27 1999-04-29 Trw Automotive Safety Sys Gmbh Kraftfahrzeuglenkrad
GB2346430A (en) * 1999-02-02 2000-08-09 Rover Group Mould for a steering wheel skeleton
KR101743458B1 (ko) * 2016-03-24 2017-06-07 주식회사 엠에스 오토텍 복합재 프리폼 제작용 부싱

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1843904A (en) * 1926-01-21 1932-02-02 Pouvailsmith Corp Method of making molded wheels
US1978985A (en) * 1930-09-11 1934-10-30 Revere Rubber Co Method of making flashless molded articles
US3966523A (en) * 1975-08-11 1976-06-29 United Technologies Corporation Method of making filament reinforced composite rings from plural flat filamentary spiral layers
JPS5591453A (en) * 1978-12-28 1980-07-11 Toyoda Gosei Co Ltd Steering wheel
US4294639A (en) * 1979-02-22 1981-10-13 Motor Wheel Corporation Fiber-reinforced composite wheel construction
BE878427A (nl) * 1979-02-23 1980-02-25 Kelsey Hayes Co Draaimoment-overbrengorgaan
JPS5657576A (en) * 1979-10-17 1981-05-20 Nissan Motor Co Ltd Steering wheel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19527197A1 (de) * 1995-07-26 1997-01-30 Henrik Schaefer Werkstück aus Faserverbundmaterial

Also Published As

Publication number Publication date
FR2515094A1 (fr) 1983-04-29
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US4419908A (en) 1983-12-13
GB2109291A (en) 1983-06-02
GB2109291B (en) 1984-08-22
FR2515094B1 (fr) 1985-07-26
ES515358A0 (es) 1983-12-16

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